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行業(yè)技術

熔體流動速率試驗機針對塑料行業(yè)的測試方案

發(fā)布日期:2024.11.19 瀏覽次數(

體流動速率試驗機Melt Flow Rate Tester, MFR Tester)是用于測定熱塑性塑料在高溫熔融狀態(tài)下的流動性能的測試設備。它在塑料行業(yè)中應用廣泛,特別是在塑料原材料生產、改性塑料配方研究、質量控制和注塑工藝設計中,MFR(Melt Flow Rate, 熔體流動速率)是評價塑料材料加工性能的一個重要指標。

放入塑料試樣

以下是針對塑料行業(yè)的體流動速率試驗機測試方案,包括測試原理、設備與試樣準備、測試步驟、應用和注意事項等。

一、MFR測試的基本原理

體流動速率(MFR) 是指在一定溫度和一定負荷下,單位時間內通過標準毛細管流出的熔體質量,以g/10分鐘為單位。它是衡量熱塑性塑料在熔融狀態(tài)下流動性的參數之一。

MFR高:意味著塑料在高溫下流動性好,適合于薄壁制品或注塑工藝。

MFR低:流動性較差,適合于生產厚壁制品或需要較高機械強度的制品。

二、測試設備及試樣準備

1. 體流動速率試驗機

加熱爐:用于加熱試樣到指定測試溫度,一般在100℃至400℃范圍內可調節(jié),常見測試溫度為190℃、230℃等(根據材料類型選擇)。

標準毛細管模具:用于測試時熔體的擠出。

砝碼:用來施加負荷,通常包括2.16kg、5kg、10kg等(根據材料的流動性選擇合適的砝碼)。

2. 試樣準備

試樣為塑料粒子,通常在測試前需要對試樣進行預干燥處理,防止水分對測試結果的影響。

干燥條件一般根據塑料種類決定,如ABS、PP、PE等塑料在80℃-100℃干燥2-4小時。

溫度設置

三、測試步驟

1. 設置測試參數

設定測試溫度(如190℃或230℃,根據測試材料的特性選擇),加熱到設定溫度后保持恒溫。

根據材料的類型選擇適當的負荷(如2.16kg),并安裝在試驗機上。

2. 試樣裝入加熱筒

將一定量的塑料試樣加入到加熱筒中,等待其在設定溫度下熔融達到穩(wěn)定狀態(tài)(通常需加熱5-10分鐘)。

3. 施加負荷并進行擠出

通過施加負荷,使熔融狀態(tài)下的塑料在壓力作用下通過毛細管模具擠出。

記錄10分鐘內擠出的熔體質量,或者記錄單位時間內擠出的熔體長度(根據不同的測試方法)。

4. 計算MFR

MFR的計算公式為: MFR (g/10 min)=擠出熔體的質量 (g) ÷10 min

根據試驗機提供的自動測量結果或手動記錄的數據,計算出熔體流動速率。

5. 記錄結果并分析

測試完成后,記錄試樣在不同溫度和負荷下的MFR值。

根據MFR數據,可以評估材料的熔融流動性,判斷其加工性能和適用的工藝。

熔體長度

四、MFR測試在塑料行業(yè)的應用

1. 原材料質量控制

MFR是塑料生產商和改性塑料制造商常用的質量控制指標。不同批次的原材料MFR值的一致性,可以確保生產過程中產品質量的穩(wěn)定性。

對于同一種塑料,MFR值差異過大可能意味著原材料中聚合度、分子量等的變化,需要進行調整或重新配料。

2. 改性塑料配方研究

在塑料改性過程中(如填充、增強、阻燃改性等),MFR測試可以幫助評估改性材料在熔融狀態(tài)下的流動性,從而指導配方調整。

例如,在添加玻璃纖維增強材料時,MFR會下降,因為增強材料增加了熔體的粘度。通過控制MFR,可以優(yōu)化改性塑料的加工性能。

3. 注塑工藝設計與優(yōu)化

對于注塑成型工藝,MFR是選擇原材料和設定工藝參數的重要依據之一。MFR高的材料更適合薄壁制品和復雜模具的充填,而MFR低的材料更適合厚壁制品或需要較高強度的制品。

根據不同產品的要求,通過選擇合適的MFR材料,可以提高生產效率,降低廢品率。

4. 材料性能比較

不同廠家生產的同一類型塑料(如不同品牌的PP、ABS等)在MFR方面可能有差異,通過測試可以幫助用戶選擇最適合自己需求的材料。

在新材料開發(fā)過程中,MFR也是比較新舊材料加工性能的關鍵指標之一。

五、測試標準與注意事項

1. 常用測試標準

ISO 1133:測定熱塑性塑料熔體流動速率(MFR)的國際標準。

ASTM D1238:用于測試熔體流動速率的美國標準。

GB/T 3682:中國國家標準,用于測定熱塑性塑料熔體流動速率。

2. 測試注意事項

溫度控制:溫度是影響MFR測試結果的關鍵因素之一。測試過程中應確保溫度穩(wěn)定,避免因溫度波動導致的測試誤差。

試樣預干燥:試樣中的水分會影響塑料的流動性,特別是對吸濕性較強的塑料(如PA、PC)尤其重要。建議在測試前對試樣進行充分干燥。

負荷選擇:不同塑料材料的熔體粘度差異較大,選擇適當的負荷可以確保測試結果的準確性。負荷的選擇應符合測試標準或企業(yè)內控標準。

六、總結

體流動速率試驗機在塑料行業(yè)中是一種重要的檢測設備,通過測試塑料材料在高溫熔融狀態(tài)下的流動性,為生產工藝、材料選擇、質量控制提供了科學的數據支持。通過合理的測試方案,企業(yè)可以更好地掌握材料的加工特性,優(yōu)化生產流程,提高產品質量。

 


深圳三思試驗設備有限公司

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